JP3576973B2

JP3576973B2 - Method and apparatus for improving the drying capacity of a hood covering a Yankee cylinder

Info

Publication number: JP3576973B2
Application number: JP2000547309A
Authority: JP
Inventors: ヘイッキラ、ペルッティ; ミロサヴルエヴィク、ネナド
Original assignee: メッツォペーパー、インク．
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2004-10-13
Anticipated expiration: 2019-04-30
Also published as: EP1105566A1; FI980955A0; EP1105566B1; DE69915646T2; WO1999057367A1; ATE262078T1; AU3713299A; JP2002513870A; DE69915646D1; US6154981A; FI980955A; FI110622B; ES2216505T3

Abstract

A method and an apparatus for improving the drying capacity of a hood covering a Yankee cylinder (10), when drying a web with a Yankee cylinder while conveying the web over the cylinder by blowing hot air jets against the web at the region of a first hood (12), said hot air jets having a temperature mainly <550 DEG C. The drying capacity of the drying hood is increased by blowing hot air jets against the web conveyed over the cylinder at the region of a second hood, a so called hot air hood (14, 14', 14''), said hot air jets having a a temperature which is higher than the temperature of the hot air jets blown against the web at the first hood, or mainly >550 DEG C.

Description

【０００１】
本発明は独立請求項の導入部分に規定されるヤンキーシリンダーをカバーするためのフードの乾燥能力を改良するための方法と装置に関する。
【０００２】
ソフトティッシュを製造することにおいて、しばしば制限となる要因はウェブの乾燥である。それゆえ、新しいソフトティッシュ装置においておよび装置の補修においては特にヤンキーフードにより提供される乾燥能力を増大することが目的とされる。しかしながらヤンキーフードの直径を増大することにより能力を増大することはもはや可能ではない。なぜならば従来のヤンキーフードのサイズは実際上すでにその最大限のサイズにまで増大してきているからである。
【０００３】
乾燥エアジェットの温度と速度を増加させることにより乾燥能力を増大することもすでに目指されている。新しいヤンキーフードにおいて、乾燥用エアジェットの温度はこうして５００℃ないし５５０℃にまでさえも上げられてきている。このレベルからもっと高い温度の増加はフードの構造において新しい高い温度に耐えうる新しい材料を導入することが必要であり、このことは大型のヤンキーフードの構造的なコストを実質的に増大させるであろう。現在のレベルを超えた温度の増大はまた温度勾配ストレスと熱膨張によってひきおこされる種々の問題を実質的に増加させるであろう。このことはすでに現在の大型のフードおよびフードの部分において管理することが比較的困難である。
【０００４】
ヤンキーフードは一般に二つの部分からなり、すなわちそれらはいわゆるウェットエンド（ＷＥ）部とドライエンド（ＤＥ）部の二つの別々の部分に分けられる。紙ウェブのプロファイルは一般にヤンキーシリンダーでもって行われてヤンキーフードのドライエンドフード部はウェブの横断方向において別々に制御される制御部分に分割される。各々の制御部を流れるホットエアの量は別々に、例えばダンパーにより制御することができ、そしてウェブの方に向かって流れるホットエアのジェットに影響を与えることが可能である。しかしながら、この制御はフードの平均的な乾燥効率を下げることになる。なぜならばダンパーが完全に開いているこれらの制御部のみが最大能力をもって運転することになるからである。現在のヤンキーフードにおける欠点は、実際上の理由により、大きなフード部がプロファイルに関して望ましいであろうようなできるだけ狭い制御部に分割することができないことである。
【０００５】
これまで本出願人の米国特許第４９４２６７５号において、ヤンキーフードのウェットエンド部の前でヤンキーシリンダーにＩＲドライヤを配置することによりウェブのプロファイルを制御することが提案されてきた。しかしながらこの解決の仕方の欠点はＩＲドライヤが比較的多くのサービスを必要とすることに見ることができる。なぜならばこれらのＩＲドライヤは容易に壊れる傾向がありかつ汚れる傾向があるからである。更にＩＲドライヤの効率は低く、かつ電力の多くの部分が無駄に消費されることになる。
【０００６】
本発明の目的はそれゆえヤンキーシリンダーをカバーするフードの乾燥能率を増大させる改良された方法および装置を提供することである。
【０００７】
特定の目的はヤンキーシリンダーでの乾燥において現在使用されているホットエアジェットよりももっと熱いホットエアジェットの使用を可能ならしめる方法および装置を提供することである。
【０００８】
また本発明の目的は、乾燥能率を相当に低下させることなしで、乾燥すべきウェブのプロファイルを改良することができる方法および装置を提供することでもある。
【０００９】
上述の目的を達成するために、本発明による方法および装置は独立請求項の特徴事項に述べられている特徴を特徴とする。
【００１０】
本発明による解決を備えた典型的なヤンキーシリンダーはウェットエンドとドライエンドとのヤンキーフード部に加えて、ヤンキーフードよりももっと小さい少なくとも一つのホットエアフードによってカバーされている。ホットエアジェットはヤンキーシリンダーを通り過ぎるウェブに向かってヤンキーフード部から吹き付けられ、そのことにより一般的にホットエアジェットはせいぜい約５５０℃の温度である。他方で、５５０℃以上の温度を有するホットエアジェットがホットエアフードから吹き付けられる。
【００１１】
ホットエアフードはヤンキーシリンダーの周りの位置から別々に引き離されることのできる完全に別個のフードであるか、あるいはヤンキーフードのいずれかのフード部上に支持されおよび／もしくは結合されることができ、したがってヤンキーフード部がヤンキーシリンダーの周囲の位置から引き離される時同時にホットエアフードはシリンダーからさらに離れることになる。
【００１２】
ウェブを横切って延びるホットエアフードのサイズは従来のヤンキーフードのサイズよりも実質的により小さく、したがってホットエアフードのみがヤンキーシリンダーの周面の約２０度ないし４０度のセクター範囲をカバーし、一方従来の二部分式のヤンキーフードはしばしば１８０度あるいはそれ以上のセクター範囲わたり、典型的には２００度ないし２３０度のセクター範囲わたり周面を覆う。本発明によるホットエアフードが使用される時、所望であれば実際のヤンキーフードのカバー範囲を対応して減らすことが可能である。
【００１３】
他方、本発明によるホットエアフードは典型的にはまた従来のヤンキーフードよりもより小さな半径方向の寸法を有しており、そしてしたがってヤンキーシリンダーの周りに実質的により小さなスペースを占める。こうして、ホットエアフードは非常に限定されたスペース内に位置することができ、例えばそれはウェブがプレスロールの助けで該シリンダーの周面にもたらされるヤンキーシリンダーの位置に近いシリンダーの下側の、非常に限定された空間内に位置することができる。さらにホットエアフードは機械方向において垂直断面が周面に沿った方向に下向きに傾斜して、そのことによりホットエアフードの狭い部分がヤンキーシリンダーと該ヤンキーシリンダーに近い他の部品との間の特に狭い空間内に位置を占めることができる。こうして、ヤンキーシリンダーの全カバー範囲は従来の状況に比較して実質的に増大することができる。
【００１４】
ホットエアフードはその小さなサイズのゆえに、大きなサイズのヤンキーフードと同じような温度勾配ストレスと熱膨張とによる影響を受けない。その小さなサイズのゆえにホットエアフードは高い温度に耐える、より高価な材料で作ることは考えられることであり、それは一般にはヤンキーフードには適応されないアプローチである。
【００１５】
有利なことに、本発明によるホットエアフードはまたウェブ乾燥プロファイルの制御において使用することができる。そのときホットエアフードはウェブ横断方向において数個の連続した部分に分割され、そして各部分においてホットエアジェットの速度と、および／もしくはまた望む場合、温度の別々の制御が行われる。ホットエアフードのサイズが小さいために、このフードはヤンキーフード内の対応する部分に比較して、比較的小さな制御部分にさえも分けることができ、したがってプロファイルの制御は従来よりももっと正確になる。ホットエアフードは、そのダンパーの全てが開である時例えば７００℃／１５０ｍ／ｓでホットエアジェットを吹き付けるように設計することができる。ダンパーのいくつかが部分的に閉じた位置に制御される時、他の部分におけるホットエアジェットの速度は対応して僅かに増大する。
【００１６】
本発明による解決が適用されそして乾燥プロファイルがホットエアフードの助力で制御される時、ホットエアフードのいくつかの小さな部分においてのみトータルの乾燥効果を下げることが必要であり、そのことはヤンキーフードの大部分の助けで乾燥プロファイルが制御される時のように全体の乾燥に比較できる効果を有しない。本発明が適用される時大きなヤンキーフードをウェブを横切る複数の制御部分に分けることおよびヤンキーフードを流れるエアの体積を限定する必要はない。本発明による解決が適用される時ヤンキーフードから全パワーを持って連続的にホットエアを吹き付けることが可能である。こうしてヤンキーフードは連続的に全乾燥能力を提供することができる。
【００１７】
ホットエアフードの領域からの排出エア、ホットエアフードとヤンキーフードにより画成される空間から排出されるエアは有利にはヤンキーフードのウェットエンド部に直接的に向けることができ、そこで該エアはウェットエンド部の再循環エアと混ぜられる。もちろん、ホットエアフードに対してそれ自身の再循環エアシステムを配列することが可能であり、そこでは排出された加湿エアの主要な部分は、ウェブに対して吹き付けられるべくホットエアフード内に、補給用のエアが加えられて加熱され再循環される。しかしながら、再循環システムのダクトはスペースを必要とする。他方、ホットエアフードとヤンキーフードとの間を直接接続することは簡単にすることができ外部のエアダクト無しでむしろ安価かつスペースを節約できる。ホットエアフードの排出エアがヤンキーフード内に導かれる時対応して、バーナーあるいは対応する装置において例えば５００℃ないし７００℃、典型的には５５０℃以上の好適な温度に加熱されている新鮮で比較的乾燥したエアを連続して供給することができる。こうして、ホットエアフードから吹き付けられるエアジェットは比較的乾燥しており、有利である。
【００１８】
本発明によるホットエアフードはヤンキーフードのウェットエンドでフード部の直前に配置することが有利であり、そのことによりホットエアフードからヤンキーフードのウェットエンド部への排出エアの上述した再循環が容易に配列される。しかしながらこれに加えて、もしくはこれとは別に複数のホットエアフードを、必要の場合、ヤンキーフードのドライエンドフード部の後ろ、あるいはウェットエンドフード部とドライエンドフード部との間のような他の複数位置に配列することができる。必要な場合、多数のホットエアフードをヤンキーシリンダーの周りに配置することもできる。
【００１９】
上述した本発明は現存するソフトティッシュマシーンもしくはその補修において特に有利に利用することができる。本発明による解決は、よりよいプロファイル制御のゆえに、より高い製造とより良い品質とを提供する。
【００２０】
少なくとも以下に述べる効果が本発明によるホットエアフードを使うことによって得られる：
−非常に高い吹き付けエア温度を使用することが可能となる。これは熱膨張と熱勾配ストレスが大きなヤンキーフードにおいてよりも小さなフードにおいてより容易に考慮することができるからである；
−非常に高い吹き付け温度に耐え得る小さなフードを設計することができる、大きなフードでは不可能であるのに対して、これはより高いコストではあるが；
−ホットエアフードの乾燥能力は従来のヤンキーフードの乾燥能力よりも高い；
−小さなホットエアフードをプロファイル付けのために使用する時従来プロファイルに関してよりもより狭い制御領域を使用することができる；
−プロファイル付けがより小さなフードで行われるとき、従来の大きなフードの構造はより簡単に作ることが出来る；
−ヤンキーシリンダーの周面のより大きな部分をフードで覆うことができる；
−すでに現存しているヤンキーフードに実質的な変更すること無しで、従来存在しているヤンキーシリンダーの周囲にホットエアフードを配列することができる。
【００２１】
以下に、従来のヤンキーフードに加えて、乾燥において本発明によるホットエアフードを使うことによりヤンキーシリンダーの乾燥能力を増大することが本発明の解決によってどのように可能であるかの例を示す。次のフードを使用する五つの異なった場合について試験された、すなわち
− ２×９０°、２×１００°、もしくは２×１１０°のいずれかのカバー範囲を有しかつホットエアジェットが５００℃／１２０ｍ／ｓを有する異なった場合において従来のヤンキーフード、および
− ４０°のカバー範囲を有し、かつ７００℃／１２０ｍ／ｓもしくは７００℃／１５０ｍ／ｓのいずれかのホットエアジェットを有するホットエアフード。

上の表はホットエアフードが約９ないし３４％ヤンキーフードの乾燥能力を増大することを示している。ヤンキーフードがソフトティッシュマシーンにおける蒸発の約６０％に対応するとして見積もる時、ホットエアフードは製紙において約５ないし２０％の増加を提供することを予測できる。
【００２２】
本発明を以下に図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１には直径約４５００ｍｍをもつ従来のヤンキーシリンダー１０が示してあり、その上に従来の二部品型のヤンキーフード１２がウェブ横断方向に伸びており、かつ本発明によるホットエアフード１４がまたウェブ横断方向に伸びている。このヤンキーフードはいわゆるウェットエンドフード部１６とドライエンドフード部１８との二つの部１６、１８に分かれており、これらの各々はシリンダー１０の周面の９０°以上を覆っている。シリンダー周面の小さな部分、２０°ないし４０°の範囲のみを覆っているホットエアフード１４はウェットエンドフード１６の直前に配列されている。所望の場合、ホットエアフードはヤンキーシリンダーの６０°までカバーすることができる。各々のフード１４、１６、１８にはバーナーからなるエア加熱装置２０、２２、２４が設けてある。バーナー用の燃焼用エアは共通の補給用エアダクト２６からとられている。
【００２４】
エアは補給用エアダクト２６からエア加熱装置２０内にファン２８によって供給され、そこでエアは典型的には５５０℃以上の温度に加熱される。このように加熱されたエアは更にホットエアフード１４に供給され、そこからホットエアはヤンキーシリンダー１０に沿ってかつヤンキーシリンダーに直接接触してホットエアフードの範囲内を通過するウェブに対して直接的にホットエアジェットとして向けられる。ウェブに向かって吹き付けられ、そしてこの関連において冷却されかつ僅かに湿気を与えられるこのエアはホットエアフード１４に戻されそして更にそこからヤンキーフード１２のウェットエンドフード部１６へと向けられる。このフード部において部分的に冷却されかつ湿気を与えられたエアは部分１６の循環エアと混合される。フード部１６から戻るエアはファン３０により、エアを加熱するために、ホットエアヒーター２２を通って再循環される。部分１６からの戻りエアの一部は排出エアダクト３２を通って排出される。排出されたエアは次いで熱交換器３４を通り、そこで排出エアから熱が補給用エアダクト２６内に流れているエアに移される。ウェットエンドフード部１６は排出ダクト３２より排出される湿り空気を補償するために必要とされる量のエアを一般にホットエアフード１４を介して受け取る。このエアの量は典型的にはこのフード部において循環するエアの量の約１０ないし２０％のみに対応する。
【００２５】
図１は簡単化のために、ホットエアフードに供給される全てのエアがウェットエンドフード部に向けられるということのみを示している。もちろんまたウェットエンドフード部により必要とされるよりもより大きなあるいはより小さな量のホット用のエアがホットエアフードに供給される場合、および余分のエアがどこかに向けられあるいは必要とされる追加的なエアがどこからか供給される場合他のエア装置を考えることもできる。
【００２６】
補給用エアダクト２６はまたヤンキーフード１２のドライエアフード部１８のエア加熱装置２４にもエアを供給し、そこでそのエア加熱装置においてエアが加熱される。加熱されたエアは更にドライエンドフード部１８に供給されそしてそこから更にこの部分１８の範囲内をシリンダー１０に沿って通過するウェブに向かって５５０℃以下の温度でホットエアジェットとして供給される。フード部１８とシリンダー１０との間から戻るエアはフード部１８に再び向けられそしてそこから再加熱するべく加熱装置２４にファン３６によって再び向けられる。しかしながら、湿り空気の一部分は排出ダクト３２に排出される。補給用のエアダクト２６はドライエンド部１８に補給用のエアを、この排出された湿りエアを置き換えるに必要とされる量だけ供給する。
【００２７】
図１に示す場合において、二つの隣り合う一般的に独立した再循環エア装置がヤンキーシリンダーのフード部に配列されている。
【００２８】
図２は図１のヤンキーシリンダーに主として同様な、フード１４、１６、１８およびエア加熱装置２０、２２、２４を備えたヤンキーシリンダー１０を示している。エアは図１の場合と同じようにウェブに対して吹き付けられ、そしてそのエアはフードとシリンダーとの間から同様にして戻される。しかしながら、図２に示した場合において、供給用のエアはまずヤンキーフードのドライエンドフード部１８にのみ補給用のエアダクト２６から通過されるように設けてある。このフード部１８を離れるエアはファン２８によりダクト２６’に沿ってヒーター２０を経てホットエアフード１４に向けられる。ホットエアフードを離れるエアは図１の場合と同じようにヤンキーフードのウェットエンドフード部１６に向けられる。図２の場合においてこのシステムに供給されるエアはこのようにしてウェットエンドフード部１６から排出ダクト３２内に最終的に排出される前に全てのフードを連続的に循環することになる。
【００２９】
図１と２においてホットエアフードはウェットエンドフード部の前に配置されており、したがってこの部へのエアはホットエアフードから供給される。この構造的解決は新しいマシーンにおいて最もよくなすことができる。現存するヤンキーシリンダーに、全体に別々のエアシステムを設けたホットエアフードを接続することが最も有利である。
【００３０】
図３は自分自身の個別のエア循環システム３６を有するホットエアフード１４が連結されているヤンキーシリンダー１０を示している。エアは補給用のエアチャンネル２６によってエア加熱装置２０に供給され、そこでエアは５５０℃以上の温度に加熱され、その後エアはホットエアフードに向けられる。ホットエアフードを去るエアの一部はエア加熱装置に向けられて再循環される。エアの一部は排出エアダクト３２内に直接的に排出される。
【００３１】
図１ないし図３はホットエアフードが一つ接続されたヤンキーシリンダーを示している。しかしながら、所望の場合、これらのフードの幾つかをシリンダー上に配置することも可能である。図４はヤンキーフード１２の前と後との両方にホットエアフード１４、１４’が配列されているヤンキーシリンダーを示している。さらにホットエアフード１４”をヤンキーフードの部分１６と１８との間に配列されている。図５は比較的大きなカバー範囲を備えたホットエアフード１４、１４’がシリンダーの下側部分でヤンキーフードの両側に配列されているヤンキーシリンダーを示している。ホットエアフードは周面の方向に下向きにテーパーしており、そのことによりホットエアフードは一番下の位置でヤンキーシリンダーの近傍で非常に小さなスペースを占めている。ホットエアフード１４、１４’はプレスロール３８とシリンダー１０との間で非常に小さなスペース内に場所を得ることができる。
【００３２】
図６はヤンキーフードのウェットエンドフード部１６の直前に配列されているホットエアフード１４の垂直断面を示している。ホットエアフードは角度α、典型的にはシリンダーの周面１０’の約４０°のセクター範囲をカバーしている。ホットエアフードは箱状の構造体からなり、この箱状構造体においてシリンダーの周面１０’に向かう側はブローボックス４０、４０’により境界付けられそしてシリンダーから離れた側は壁４２、４２’により境界付けられている。壁は例えば二重板構造で作られ、そこには断熱材４４が板の間に配置されている。下流方向に壁はシリンダー周面１０’に近づき、そのことによりホットエアフードはより狭くなり、これは図７にもまた示されている。
【００３３】
図６と７とに示されるブローボックス４０、４０’はウェブを横切って延びかつシリンダーに向かう壁４６を有する狭い箱であり、その壁には小さな吹き付け用開口が形成されていて、その開口からエアがシリンダー周面１０’と箱４０によって画成されたスペース４８内に吹き付けられる。箱４０、４０’の壁４６はシリンダー周面１０’の曲率を有するシリンダーに向かうインターフェイスを形成している。エア入力チャンネル５０がホットエアフード内に設けられており、そのチャンネルからエアはコントロールチャンネル５０’を介して箱４０に向けられる。コントロールチャンネルがコントロールチャンネル間を断面として示す図６には示されていない。ダンパー５２がエアインプットチャンネル５０とコントロールチャンネル５０’の入口側との間に設けられており、そしてこれらのダンパーは、例えば部材５４の助けで、ボックス４０へのエアの入力をコントロールすることができる。隣り合うボックス４０および４０’の間にはスロット５６が形成されており、このスロットを通ってエアがスペース４８からかつチャンバー５８と開口６０を通ってヤンキーフードのウェットエンドフード部１６へ排出される。図７はさらにベローズ状構造体６２を示しており、このベローズ状構造体によりホットエアフード１４はエア入口ダクト６４に接続されている。
【００３４】
図８はブローボックス４０を部分的に切り替えて示す模式図であり、開口６６がシリンダーに対向して壁４６内に形成されており、これが開口からエアはシリンダー上を運ばれるウェブに対して吹き付けられる。エアはウェブを横切って延びているエアインプットチャンネル５０（その一部のみが図示されている）からダンパー５２を備えた開口を通ってウェブの方向に延びているコントロールチャンネル５０’（その幾つかのみが図示されている）にむけられ、そしてそこからさらにブローボックスの壁に形成され、ウェブの反対側でウェブ横断方向に連続した開口６８を通って図示の場合三つのみが示されているブローボックス４０に向けられる。エアはウェブの領域からブローボックス間のスロット５６を通りそしてフードにより画成されるスペース内へと排出される。
【００３５】
図９は僅かに異なるブローボックス構造体を示している。このボックスはウェブの走行方向において連続的であり、そしてウェブの横断方向において連続した部分７４に分割されている箱７０により形成されている。多数の排出パイプ７６が各部に形成されておりこれらのパイプはシリンダーの半径方向に箱を通り抜け、そして排出エアはホットエアフードにより画成されるスペース５８（図７）にこれらのパイプを介して向けられてヤンキーフードにさらに供給される。インプットエアはインプットおよびコントロールチャンネル５０、５０’を経て図８の解決と同じようにしてブローボックスに供給される。
【００３６】
本発明は上述した実施例に表される適用例に限定されることを意図するものではなく、特許請求の範囲に規定される発明思想内で広く適用可能であることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】エアシステムを備え、本発明によるホットエアフードを設けたヤンキーシリンダーを模式的に示す図；
【図２】エアシステムを備えホットエアフードを設けた図１による別のヤンキーシリンダーを示す図；
【図３】ヤンキーフードのエア配列を示すことなしに、ホットエアフードを設けた図１によるヤンキーシリンダーの一部を示す図；
【図４】本発明による多数のホットエアフードが加えられている、ヤンキーフードを模式的に示す図；
【図５】本発明による２つのホットエアフードが加えられている、図４によるヤンキーフードを模式的に示す図；
【図６】機械方向における垂直断面において本発明によるホットエアフードを模式的に示す図；
【図７】一つの側から斜めに見てかつ部分的に切り開いた本発明によるホットエアフードを模式的に示す図；
【図８】一つの側から斜めに見た本発明によるホットエアフード内に配列されているホットエアジェットを発生する幾つかの手段を模式的に示す図；および
【図９】本発明によるホットエアフード内に配列されているホットエアジェットを発生させる他の手段を図８に従って示す図。[0001]
The invention relates to a method and a device for improving the drying capacity of a hood for covering a Yankee cylinder as defined in the introductory part of the independent claim.
[0002]
An often limiting factor in making soft tissues is the drying of the web. It is therefore an aim in new soft tissue equipment and in repairing equipment, in particular to increase the drying capacity provided by the Yankee hood. However, it is no longer possible to increase the capacity by increasing the diameter of the Yankee hood. This is because the size of conventional Yankee hoods has actually already increased to its full size.
[0003]
It has also been aimed at increasing the drying capacity by increasing the temperature and speed of the drying air jet. In the new Yankee hood, the temperature of the drying air jet has thus been raised to even 500 ° C to 550 ° C. Higher temperature increases from this level require the introduction of new materials in the hood construction that can withstand the new high temperatures, which will substantially increase the structural cost of large Yankee hoods. Would. Increasing the temperature above current levels will also substantially increase the various problems caused by temperature gradient stress and thermal expansion. This is relatively difficult to manage in large hoods and parts of hoods that are already present.
[0004]
Yankee hoods generally consist of two parts, i.e. they are divided into two separate parts, a so-called wet end (WE) part and a dry end (DE) part. The profiling of the paper web is generally performed with a Yankee cylinder, wherein the dry end hood portion of the Yankee hood is divided into separately controlled sections in the transverse direction of the web. The amount of hot air flowing through each control can be controlled separately, for example, by a damper, and can affect the jet of hot air flowing toward the web. However, this control will reduce the average drying efficiency of the hood. This is because only those controls with the damper fully open will operate with maximum capacity. A disadvantage of current Yankee hoods is that, for practical reasons, a large hood cannot be divided into as narrow controls as would be desirable with respect to profile.
[0005]
Heretofore, in applicant's U.S. Pat. No. 4,942,675, it has been proposed to control the profile of the web by placing an IR dryer on a Yankee cylinder in front of the wet end of the Yankee hood. However, a disadvantage of this solution can be seen in that the IR dryer requires relatively many services. This is because these IR dryers tend to break easily and become dirty. Furthermore, the efficiency of the IR dryer is low and a large part of the power is wasted.
[0006]
It is an object of the present invention, therefore, to provide an improved method and apparatus for increasing the drying efficiency of a hood covering a Yankee cylinder.
[0007]
A particular object is to provide a method and apparatus that allows for the use of hotter air jets than currently used in Yankee cylinder drying.
[0008]
It is also an object of the present invention to provide a method and apparatus that can improve the profile of the web to be dried without significantly reducing the drying efficiency.
[0009]
To this end, the method and the device according to the invention are characterized by the features stated in the characterizing part of the independent claims.
[0010]
A typical Yankee cylinder with the solution according to the invention is covered by at least one hot air hood smaller than the Yankee hood, in addition to the wet end and dry end Yankee hood parts. The hot air jet is blown from a Yankee hood section toward the web past the Yankee cylinder, so that the hot air jet is generally at a temperature of at most about 550 ° C. On the other hand, a hot air jet having a temperature of 550 ° C. or more is blown from a hot air hood.
[0011]
The hot air hood may be a completely separate hood that can be separately pulled away from a position around the Yankee cylinder, or may be supported and / or coupled to any hood portion of the Yankee hood, At the same time as the Yankee hood is pulled away from the position around the Yankee cylinder, the hot air hood will be further away from the cylinder.
[0012]
The size of the hot air hood extending across the web is substantially smaller than the size of a conventional Yankee hood, so that only the hot air hood covers a sector area of about 20 to 40 degrees around the circumference of the Yankee cylinder, while Two-part Yankee hoods often cover the periphery over a sector range of 180 degrees or more, typically 200-230 degrees. When the hot air hood according to the invention is used, the coverage of the actual Yankee hood can be correspondingly reduced if desired.
[0013]
On the other hand, hot air hoods according to the invention typically also have smaller radial dimensions than conventional Yankee hoods, and thus occupy substantially less space around a Yankee cylinder. Thus, the hot air hood can be located in a very limited space, e.g. it is very low on the underside of the cylinder close to the position of the Yankee cylinder where the web is brought to the periphery of the cylinder with the aid of a press roll. It can be located in a limited space. Furthermore, the hot air hood has a vertical section in the machine direction inclined downwards in a direction along the peripheral surface, so that a narrow part of the hot air hood has a particularly narrow space between the Yankee cylinder and other parts close to the Yankee cylinder. Can occupy a position within. In this way, the overall coverage of the Yankee cylinder can be substantially increased compared to the conventional situation.
[0014]
Due to its small size, hot air hoods are not as affected by temperature gradient stresses and thermal expansion as large sized Yankee hoods. Due to its small size, hot air hoods can be made of more expensive materials that withstand high temperatures, an approach that is not generally applied to Yankee hoods.
[0015]
Advantageously, the hot air hood according to the invention can also be used in controlling a web drying profile. The hot air hood is then divided in the cross direction of the web into several successive sections, and in each section a separate control of the speed of the hot air jet and / or the temperature, if desired, is provided. Due to the small size of the hot air hood, this hood can be divided into even relatively small control parts compared to the corresponding parts in the Yankee hood, so that the control of the profile is more precise than before. The hot air hood can be designed to blow a hot air jet at, for example, 700 ° C./150 m / s when all of its dampers are open. When some of the dampers are controlled to a partially closed position, the speed of the hot air jet in the other parts increases slightly correspondingly.
[0016]
When the solution according to the invention is applied and the drying profile is controlled with the help of a hot air hood, it is necessary to reduce the total drying effect only in a few small parts of the hot air hood, which is a large It has no comparable effect to overall drying as when the drying profile is controlled with the help of parts. There is no need to divide a large Yankee hood into multiple control sections across the web and limit the volume of air flowing through the Yankee hood when the present invention is applied. When the solution according to the invention is applied, it is possible to blow hot air continuously with full power from the Yankee hood. Thus, the Yankee food can continuously provide full drying capacity.
[0017]
The exhaust air from the area of the hot air hood, the air exhausted from the space defined by the hot air hood and the Yankee hood, can advantageously be directed directly to the wet end of the Yankee hood, where the air is Mixed with recirculating air in the section. Of course, it is possible to arrange its own recirculating air system for the hot air hood, where a major part of the exhausted humidified air is supplied to the hot air hood for supply to the web to be blown against the web. Is added and heated and recirculated. However, the ducts of the recirculation system require space. On the other hand, a direct connection between the hot air hood and the Yankee hood can be simplified and is rather cheap and space saving without an external air duct. Correspondingly when the discharge air of the hot air hood is led into the Yankee hood, a fresh and relatively hot, e.g. heated to a suitable temperature in a burner or corresponding device, for example 500C to 700C, typically 550C or more. Dry air can be supplied continuously. Thus, the air jets blown from the hot air hood are relatively dry and advantageous.
[0018]
The hot air hood according to the invention is advantageously arranged at the wet end of the Yankee hood immediately before the hood section, whereby the above-mentioned recirculation of the exhaust air from the hot air hood to the wet end section of the Yankee hood is easily arranged. Is done. However, in addition or alternatively, a plurality of hot air hoods may be provided, if necessary, behind the dry end hood section of the Yankee hood or between the wet end hood section and the dry end hood section. Can be arranged in position. If necessary, multiple hot air hoods can be placed around the Yankee cylinder.
[0019]
The invention described above can be used particularly advantageously in existing soft tissue machines or their repair. The solution according to the invention offers higher production and better quality due to better profile control.
[0020]
At least the following effects are obtained by using the hot air hood according to the invention:
It is possible to use very high blowing air temperatures; This is because thermal expansion and thermal gradient stress can be more easily accounted for in smaller hoods than in large Yankee hoods;
It is possible to design small hoods that can withstand very high spraying temperatures, which is not possible with large hoods, but at a higher cost;
The drying capacity of the hot air hood is higher than that of the conventional Yankee food;
A smaller control area can be used when using a small hot air hood for profiling than with conventional profiles;
-When profiling is done with smaller hoods, the structure of conventional large hoods can be made easier;
A larger portion of the circumference of the Yankee cylinder can be covered with a hood;
The hot air hood can be arranged around the existing Yankee cylinder without substantial changes to the already existing Yankee hood.
[0021]
The following is an example of how the solution of the invention makes it possible to increase the drying capacity of a Yankee cylinder by using the hot air hood according to the invention in drying, in addition to the conventional Yankee hood. Tested for five different cases using the following hoods, ie having a coverage of either -2 x 90, 2 x 100, or 2 x 110 and a hot air jet of 500 C / 120 m A conventional Yankee hood in different cases with / s, and a hot air hood with a coverage of -40 ° and a hot air jet of either 700 ° C / 120m / s or 700 ° C / 150m / s.

The table above shows that the hot air hood increases the drying capacity of the Yankee food by about 9-34%. When estimating that a Yankee hood corresponds to about 60% of the evaporation in a soft tissue machine, it can be expected that a hot air hood will provide about a 5-20% increase in papermaking.
[0022]
The present invention will be described below with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 shows a conventional Yankee cylinder 10 having a diameter of about 4500 mm, on which a conventional two-piece Yankee hood 12 extends in the transverse direction of the web, and a hot air hood 14 according to the invention also comprises a web. It extends in the transverse direction. The Yankee hood is divided into two

parts

16 and 18, a so-called wet end hood part 16 and a dry end hood part 18, each of which covers 90 ° or more of the peripheral surface of the cylinder 10. The hot air hood 14, which covers only a small part of the cylinder circumference, in the range of 20 ° to 40 °, is arranged immediately before the wet end hood 16. If desired, the hot air hood can cover up to 60 ° of the Yankee cylinder. Each of the

hoods

14, 16, 18 is provided with an

air heating device

20, 22, 24 comprising a burner. The combustion air for the burner is taken from a common supply air duct 26.
[0024]
Air is supplied from a make-up air duct 26 into the air heating device 20 by a fan 28, where the air is heated to a temperature typically above 550 ° C. The air thus heated is further supplied to a hot air hood 14 from which the hot air is directed directly to the web passing through the area of the hot air hood along and directly in contact with the Yankee cylinder. Pointed as a jet. The air blown toward the web and cooled and slightly moistened in this regard is returned to the hot air hood 14 and from there to the wet end hood section 16 of the Yankee hood 12. The partially cooled and moistened air in this hood is mixed with the circulating air in section 16. The air returning from the hood 16 is recirculated by the fan 30 through the hot air heater 22 to heat the air. Part of the return air from the part 16 is discharged through the discharge air duct 32. The discharged air then passes through a heat exchanger 34 where heat from the discharged air is transferred to the air flowing in the make-up air duct 26. The wet end hood section 16 receives the amount of air required to compensate for the humid air discharged from the discharge duct 32, generally via the hot air hood 14. This amount of air typically corresponds to only about 10 to 20% of the amount of air circulating in the hood.
[0025]
FIG. 1 only shows that, for simplicity, all air supplied to the hot air hood is directed to the wet end hood section. Of course, also, if a larger or smaller amount of hot air is supplied to the hot air hood than required by the wet end hood section, and any additional air may be directed somewhere or required as needed. Other air systems can be envisaged when the fresh air is supplied from somewhere.
[0026]
The supply air duct 26 also supplies air to the air heating device 24 of the dry air hood portion 18 of the Yankee hood 12, where the air is heated. The heated air is further supplied to a dry end hood section 18 and from there further supplied as a hot air jet at a temperature below 550 ° C. to a web passing along the cylinder 10 within this section 18. Air returning from between the hood section 18 and the cylinder 10 is redirected to the hood section 18 and from there by the fan 36 to the heating device 24 for reheating. However, part of the humid air is discharged to the discharge duct 32. The supply air duct 26 supplies the dry end section 18 with supply air in an amount required to replace the discharged wet air.
[0027]
In the case shown in FIG. 1, two adjacent generally independent recirculating air systems are arranged in the hood of a Yankee cylinder.
[0028]
FIG. 2 shows a Yankee cylinder 10 equipped with

hoods

14, 16, 18 and

air heating devices

20, 22, 24, which are largely similar to the Yankee cylinder of FIG. Air is blown against the web as in FIG. 1, and the air is similarly returned from between the hood and cylinder. However, in the case shown in FIG. 2, the supply air is first provided only to the dry end hood portion 18 of the Yankee hood so as to pass from the supply air duct 26. The air leaving the hood portion 18 is directed by the fan 28 to the hot air hood 14 via the heater 20 along the duct 26 '. The air leaving the hot air hood is directed to the wet end hood section 16 of the Yankee hood, as in FIG. In the case of FIG. 2, the air supplied to this system will thus continuously circulate through all hoods before being finally discharged from the wet end hood section 16 into the discharge duct 32.
[0029]
1 and 2, the hot air hood is arranged in front of the wet end hood part, so that air to this part is supplied from the hot air hood. This structural solution can be best done on new machines. It is most advantageous to connect the existing Yankee cylinder with a hot air hood, which is provided with a separate air system throughout.
[0030]
FIG. 3 shows the Yankee cylinder 10 to which the hot air hood 14 with its own individual air circulation system 36 is connected. The air is supplied to the air heating device 20 by a refilling air channel 26, where the air is heated to a temperature of 550 ° C. or higher, and then the air is directed to a hot air hood. A portion of the air leaving the hot air hood is re-circulated to an air heating device. Part of the air is discharged directly into the discharge air duct 32.
[0031]
1 to 3 show a Yankee cylinder to which one hot air hood is connected. However, if desired, some of these hoods can be located on the cylinder. FIG. 4 shows a Yankee cylinder in which

hot air hoods

14, 14 ′ are arranged both before and after the Yankee hood 12. In addition, a hot air hood 14 "is arranged between the

parts

16 and 18 of the Yankee hood. FIG. 5 shows that the hot air hood 14, 14 'with a relatively large coverage is provided on the lower part of the cylinder on both sides of the Yankee hood. The hot air hood is tapered downward in the direction of the circumference, so that the hot air hood occupies a very small space near the Yankee cylinder at the lowest position The hot air hoods 14, 14 'can gain space in a very small space between the press roll 38 and the cylinder 10.
[0032]
FIG. 6 shows a vertical cross section of the hot air hood 14 arranged immediately before the wet end hood portion 16 of the Yankee hood. The hot air hood covers an angle α, typically a sector range of about 40 ° of the circumference 10 ′ of the cylinder. The hot air hood consists of a box-shaped structure in which the side facing the cylinder peripheral surface 10 'is bounded by blow boxes 40, 40' and the side remote from the cylinder is walls 42, 42 '. Bounded. The wall is made, for example, of a double plate construction, in which insulation 44 is arranged between the plates. In the downstream direction the wall approaches the cylinder circumference 10 ', which makes the hot air hood narrower, which is also shown in FIG.
[0033]
The blow box 40, 40 'shown in FIGS. 6 and 7 is a narrow box extending across the web and having a wall 46 facing the cylinder, in which a small spray opening is formed, from which the opening is formed. Air is blown into space 48 defined by cylinder circumference 10 ′ and box 40. The walls 46 of the boxes 40, 40 'form an interface towards the cylinder having the curvature of the cylinder circumference 10'. An air input channel 50 is provided in the hot air hood, from which air is directed to the box 40 via a control channel 50 '. The control channels are not shown in FIG. 6, which shows a cross section between the control channels. Dampers 52 are provided between the air input channel 50 and the inlet side of the control channel 50 ′, and these dampers can control the input of air into the box 40, for example with the aid of a member 54. . A slot 56 is formed between adjacent boxes 40 and 40 'through which air is discharged from the space 48 and through the chamber 58 and the opening 60 to the wet end hood portion 16 of the Yankee hood. . FIG. 7 further shows a bellows-like structure 62 by which the hot air hood 14 is connected to an air inlet duct 64.
[0034]
FIG. 8 is a schematic view showing the blow box 40 partially switched, in which an opening 66 is formed in the wall 46 facing the cylinder, from which air is blown against the web carried on the cylinder. It is. Air flows from an air input channel 50 (only a portion of which is shown) extending across the web through an opening with a damper 52 in the direction of the web to a control channel 50 '(only some of which are shown). Are shown in the drawing, and from there are further formed blown walls in the blow box, only three in the case shown, through openings 68 continuous in the transverse direction of the web on the opposite side of the web. Pointed at box 40. Air is discharged from the area of the web through slots 56 between the blow boxes and into the space defined by the hood.
[0035]
FIG. 9 shows a slightly different blow box structure. This box is continuous in the running direction of the web and is formed by a box 70 which is divided into continuous parts 74 in the transverse direction of the web. A number of discharge pipes 76 are formed in each section, these pipes pass through the box in the radial direction of the cylinder, and discharge air is directed through these pipes to the space 58 (FIG. 7) defined by the hot air hood. It is further supplied to Yankee food. Input air is supplied to the blow box via the input and control channels 50, 50 'in a manner similar to the solution of FIG.
[0036]
The present invention is not intended to be limited to the application examples shown in the embodiments described above, but is intended to be widely applicable within the spirit of the invention defined in the appended claims.
[Brief description of the drawings]
1 schematically shows a Yankee cylinder with an air system and a hot air hood according to the invention;
2 shows another Yankee cylinder according to FIG. 1 with an air system and a hot air hood; FIG.
FIG. 3 shows a part of the Yankee cylinder according to FIG. 1 provided with a hot air hood without showing the air arrangement of the Yankee hood;
FIG. 4 schematically shows a Yankee hood to which a number of hot air hoods according to the invention have been added;
FIG. 5 schematically shows the Yankee hood according to FIG. 4, with the addition of two hot air hoods according to the invention;
FIG. 6 schematically shows a hot air hood according to the invention in a vertical section in the machine direction;
FIG. 7 schematically shows a hot air hood according to the invention viewed obliquely from one side and partially cut away;
FIG. 8 schematically shows some means for generating a hot air jet arranged in a hot air hood according to the invention, viewed obliquely from one side; and FIG. 9 in a hot air hood according to the invention. FIG. 9 shows another means for generating a hot air jet arranged in FIG. 8 according to FIG.

Claims

When the web is dried by the Yankee cylinder by blowing a hot air jet against the web in the area of the first hood (12) while transporting the web onto the cylinder, the hot air jet may be below 550 ° C. In a method for improving the drying capacity of a drying hood covering a Yankee cylinder (10) having a lower temperature, the drying capacity of the drying hood is smaller than the first hood, so-called hot air hood (14, 14 ', 14 ") augmented by blowing a hot air jet against the web conveyed on the cylinder in the area of the second hood at the second hood, said hot air jet being blown against the web at the first hood. Has a temperature that is higher than the temperature of the hot air jet or higher than 550 ° C A method characterized in that:

The hot air hood (14) is arranged in front of the first hood (12) when viewed in the running direction of the web, so that the temperature of the air jet blown against the web by the first hood is lower. An air jet having a temperature of at least 550 ° C. or higher is first blown against the web in the area of the hot air hood, and then a hot air jet having a temperature of 550 ° C. or lower is applied to the web at the area of the first hood. The method according to claim 1, wherein the method is sprayed on.

The first or second hot air hood (14 ') is arranged after the first hood in the direction of travel of the web, so that the temperature of the air jet blown against the web at the first hood is lower than that of the first jet. 3. The method according to claim 1, wherein a hot air jet having a high temperature or a temperature of 550 [deg.] C. or more is sprayed on the web after the first hood.

The first hood (12) is divided into a wet end hood section (16) and a dry end hood section (18) which are arranged continuously in the running direction of the web, and the hot air hood (14 ") is divided into a second section. first and are arranged between the second hood part, Thus hot air jets, continuous when viewed in the running direction of the web is blown against the web, as a result,
An air jet having a temperature of 550 ° C. or less is sprayed on the web in the region of the wet end hood,
In the region of a hot air hood, a hot air jet having a temperature higher than the temperature of the hot air jet blown against the web in the first hood, or having a temperature of 550 ° C. or more ; is blown against the web; In the area of the part, an air jet having a temperature of 550 ° C. or less is blown against the web,
The method of claim 1, wherein:

Furthermore, the second hot air hood (14, 14 ') is arranged before the wet end hood part of the first hood and / or after the dry end hood part of the first hood when viewed in the running direction of the web. and, Thus a further hot air jets are blown at the region of the hot air hood against the web after the pre-and / or dry end hood section of the wet end hood section, these further air jets are blown at the first hood The method according to claim 4, wherein the temperature is higher than the temperature of the hot air jet, or 550 ° C or more .

2. The hot air jet according to claim 1, wherein the hot air jets are blown against the web in the area of the hot air hood (14, 14 ', 14 "), the hot air jets having a temperature of 550.degree. The described method.

The hot air jets blown against the web in the region of the hot air hood (14, 14 ', 14 ") are divided into continuous hot air jets in the transverse direction of the web, and the temperature of each hot air jet is determined by the drying power. The method of claim 1, wherein the method is individually controlled to control a profile.

The hot air jets blown against the web in the region of the hot air hoods (14, 14 ', 14 ") are divided into continuous hot air jets in the transverse direction of the web, and the velocity of the hot air jets in each hot air jet group. The method according to claim 1, wherein the is controlled individually to control the drying power profile.

The method of any preceding claim, wherein at least a portion of the air discharged from the hot air hood (14) is directed to the first hood (12) .

The method of claim 9, wherein at least a portion of the air discharged from the hot air hood (14) is directed to a wet end (16) of the first hood.

The method of any of the preceding claims, wherein at least a portion of the air discharged from the dry end (18) of the first hood is directed to a hot air hood (14).

The method according to claim 1, characterized in that the hot air hood (14) is connected to its own air system (20) and heats the discharged air and returns it to the hood as drying air.

A first hood for blowing hot air jets at a temperature of 550 ° C. or less on the web conveyed on the Yankee cylinder, to improve the drying capacity of the drying hood covering the Yankee cylinder (10); In the device of
The apparatus further includes a hot air hood (14, 14 ', 14 ") smaller than the first hood and arranged for blowing a hot air jet against a web conveyed on a Yankee cylinder. Apparatus characterized in that the temperature of the jet is higher than the temperature of the hot air jet blown against the web in the first hood, ie, is at least 550 ° C.

Device according to claim 13 , characterized in that the hot air hood (14, 14 ') is arranged before and / or after the first hood (12) when viewed in the direction of transport of the web.

The first hood (12) is divided into a wet end hood section (16) and a dry end hood section (18), and the hot air hood (14, 14 ', 14 ") as viewed in the direction of web transport. 14. The device according to claim 13 , wherein the device is arranged before, after, and / or between the hood portions.

An outlet air duct (60) of the hot air hood (14) is connected to the enclosure of the wet end portion (16) of the first hood and directs exhaust air from the hot air hood to the air circulation of the wet end of the first hood. 14. The apparatus according to claim 13 , wherein the apparatus is configured as follows.

The air discharge duct of the dry end portion (18) of the first hood is connected to the hot air hood (14) to direct exhaust air from the dry end portion of the first hood to the hot air hood. An apparatus according to claim 13 , characterized in that:

Device according to claim 12, characterized in that the hot air hood (14) covers a range of 20 ° to 60 ° of the circumference of the Yankee cylinder.

The first hood (12) is arranged to cover a major portion of the upper half of the Yankee cylinder (10), and the hot air hood (14) is arranged to cover a portion of the lower half of the Yankee cylinder. 14. The device according to claim 13 , wherein the device is configured to:

14. Device according to claim 13 , characterized in that in a vertical section in the machine direction, the hot air hood (14) is inclined towards the Yankee cylinder.

The hot air hood (14) is divided in the transverse direction of the web into parts (50 ') in which means (52) for controlling the speed of the flow of hot air are provided so that the drying effect of the hot air jet in the transverse direction of the web is provided. 13. The apparatus according to claim 12, wherein the apparatus is configured to control

Hot air hood is Yes extending transversely of the web and the blow box that is continuously arranged in the conveying direction of the web (40, 40 ') is provided, Thus,
An opening (66) is formed in the wall of the blow box directed towards the Yankee cylinder, for blowing hot air against the web conveyed on said Yankee cylinder (10); A discharge air duct (56) is arranged transversely across the web between the blow boxes to return air from the space (48) between the hot air hood and the Yankee cylinder into the hot air hood (14). Apparatus according to claim 13 , characterized in that:

Interface hot air hood (14) to the Yankee cylinder (46) is mainly formed of a plate having the same curvature as the Yankee cylinder, Thus,
-A small opening (66) is formed in the plate for blowing hot air from the hot air hood onto the web; and-a large communication opening with the discharge pipe (76) is formed in the plate. Device according to claim 13 , characterized in that the device is adapted to return air into the hot air hood from the space (48) between the hot air hood and the Yankee cylinder.